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科技日报:《地球系统预报发展战略(2025—2035年)》正式发布
科技日报· 2025-12-19 19:22
战略发布与核心目标 - 中国气象局正式发布《地球系统预报发展战略(2025—2035年)》,明确提出到2035年建成自主可控、国际先进的地球系统预报体系 [1] - 该体系旨在从根本上增强应对气候变化,特别是极端天气气候事件的能力 [1] - 战略系统谋划了未来十年中国地球系统预报业务科技发展的总体目标与路径 [1] 技术路径与阶段性目标 - 战略提出“双轮驱动、数智融合”的核心技术路径,即同时发展基于物理规律的数值预报和利用人工智能技术挖掘预报规律 [2] - 未来五年将重点实现新一代地球系统预报模式的业务化运行,建成气象人工智能模型的统一基础框架,并发布第一代地球系统数字孪生服务平台 [2] - 到2035年,将全面建成统一框架的地球系统预报体系,显著提升对地球系统多尺度过程的模拟与预测能力 [2] 预报体系定义与能力深化 - 地球系统预报将大气、海洋、陆地、冰冻圈、生物圈及人类活动视为一个相互作用的整体进行模拟与预测 [1] - 该预报不仅拓展了预报对象,更实现了从现象刻画向风险形成、演变及影响评估的深化 [1] - 能力的提升依赖于数值模式、人工智能和数字孪生等技术的多圈层耦合应用 [1] 应用价值与社会经济支撑 - 该系统将极大地提升对台风、暴雨、极端高温等灾害的预警预见能力,服务于防灾减灾 [2] - 在行业服务上,可为农业、新能源、交通、金融等提供更精准的数据产品 [2] - 在生态文明建设方面,为应对气候变化、实现“双碳”目标提供关键科学依据 [2] - 战略的核心价值在于通过系统性科技进步,推动气象预报服务在精准性、丰富性和可靠性上实现整体跨越 [2]
我国首套全国产化VTS系统交付使用
科技日报· 2025-12-19 14:10
项目概况与意义 - 大连船舶交通管理系统更新改造工程项目于12月17日通过现场验收,成为国内首套正式交付使用的全国产化VTS(船舶交通管理系统)[1] - 该项目仅用四个月建成,国产化率达到100%,实现了从硬件设备到软件系统的全链条国产化替代[1] - 这是全国海事系统首例全信创、规模化应用的VTS项目,为行业推动关键技术自主创新提供了完整范本[2] 技术特点与自主创新 - 系统核心采用完全自主研发的国产化雷达及处理平台,技术自主可控,打破了对国外技术的依赖[1] - VTS接入了辽宁19座雷达站及山东北隍城雷达信号,实现了跨区域监控融合[1] - 系统具备分级分区告警、智能语音播报、多数据融合等功能,可主动识别风险,实现“智能盯防”[1] 功能应用与监管提升 - 系统可一屏尽览老铁山水道、辽鲁客滚航线等重点水域动态[1] - 针对辽宁海域渔船多、商渔碰撞风险高的特点,系统特别开发了“商渔避碰提醒”和船舶自动点验功能[1] - 随着该系统投入运行,将有效助力水域船舶通航效率和海事监管能力提升,推动水上安全监管向“精准预警、智能处置、高效协同”深化[2]
【科技日报】新技术实现纳米尺度量子多体纠缠探测
科技日报· 2025-12-19 11:14
核心研究成果 - 中国科学技术大学与北京师范大学的研究团队在量子多体系统探测上取得重要进展,提出名为“多维关联压印”的全新方法 [1] - 该方法成功将难以直接观测的高阶量子关联信息“编码”至一个局域量子探针的噪声信号中,从而实现对复杂量子系统内部关联的间接高清探测 [1] - 相关成果已在线发表于国际权威期刊《物理评论快报》 [1] 技术原理与突破 - 该技术的核心思想是将无法直接测量的复杂多体系统与一个高度敏感的局域量子探针耦合 [1] - 多体系统的复杂关联会作为独特的“印记”,“压印”在探针相对容易读取的时间涨落频谱上,通过解读这些频谱“密码”反推出系统内部的多体关联特性 [1] - 在实验验证中,研究团队利用空间分辨率达纳米级的金刚石氮空位色心量子探针,首次成功重构了其周围核自旋环境的三阶关联 [1] - 通过分析关联累积量的谱结构,该方法能够直接可视化量子纠缠的建立过程 [1] 行业应用与前景 - 该研究为表征缺乏个体寻址(单粒子独立操控)能力的量子多体系统开辟了一条具有通用潜力的实验路径 [2] - 该技术不仅适用于基础物理研究,未来还有望应用于新型量子材料的表征 [2] - 该技术对日益复杂的量子模拟器能进行有效验证,从而推动量子科技的发展 [2]
【科技日报】《科学》杂志评出2025年度十大突破
科技日报· 2025-12-19 11:14
全球可再生能源发展 - 全球可再生能源以太阳能和风能为主快速增长,其新增发电量已覆盖2024年上半年全球新增用电,并在总量上超过化石能源 [2] - 中国是推动这一转型的关键力量,通过大规模发展太阳能电池板、风力发电机和锂电池储能系统,巩固了全球领先地位 [2] - 依托中国低成本制造,小型屋顶光伏系统在全球快速普及,为欧洲、南亚及“全球南方”的**数百万**家庭提供可靠、经济的能源保障 [2] 基因编辑与细胞疗法 - 美国研究团队成功为一名患有罕见遗传病的婴儿实施了定制化基因编辑治疗,这是基因疗法首次在人类患者中实现定制化临床应用 [3] - 研究人员发现神经元可通过隧道纳米管向癌细胞转移线粒体,增强其能量代谢、干性及抗应激能力,从而促进癌症转移,尤其在脑转移灶中富集 [5][7] 新药研发与审批 - 两种新型淋病药物吉泊汀和唑氟达星在大规模临床试验中表现出色,获美国FDA批准,成为**数十年来**首批针对该病的新药 [4] - 新药作用于细菌DNA复制关键酶,疗效显著且安全,可口服,吉泊汀已获批用于尿路感染 [4] - FDA允许类似定制药物合并进行临床试验,为未来更多抗耐药淋病药物研发铺平道路 [4] 天文与基础物理观测 - 薇拉·C·鲁宾天文台在智利建成,将每**3天**扫描一次全天空,持续**10年**,生成前所未有的详细数据 [8] - 该天文台将大幅增加已知太阳系天体数量,有望发现假设中的第九行星,并观测宇宙爆炸事件、研究星系形成与演化、揭示暗物质与暗能量的作用 [8] - 国际粒子物理学家团队公布了μ子磁异常的最终测量结果,精度大幅提升至**十亿分之127**,刷新了全球测量纪录 [11] 古人类学与考古发现 - 基于古蛋白和古DNA分析,研究确认在哈尔滨发现、距今至少**14.6万年**的一块近乎完整古人类头骨属于丹尼索瓦人,破解了其长相之谜 [1][9] 人工智能在科研中的应用 - 大型语言模型在科学研究中展现出惊人能力:DeepMind的Gemini LLM在国际数学奥林匹克竞赛中获得金牌,OpenAI的GPT-5在组合数论和图论中取得新进展 [10] - 在化学领域,微调后的Meta Llama LLM仅用**15次**实验就找出新反应的最佳条件,大幅节省时间和成本 [10] - 在生物学领域,谷歌AI“联合科学家”系统快速发现治疗肝纤维化的新候选药物,并在**2天**内复现细菌DNA寄生扩散机制的研究成果 [10] 农业生物技术 - 中国科研团队发现关键基因QT12可帮助水稻抵御夜间高温带来的减产和品质下降 [13] - 在夜间高温区比较**533个**品种,发现QT12决定水稻对夜温的耐受性,将该耐热型等位基因导入商业品种“华占”,在高温夜条件下产量提升**78%**,粉质米比例显著下降 [13] - 该基因可通过育种或基因编辑推广,未来或应用于其他粮食作物 [13] 异种器官移植 - 借助基因工程改造的猪器官,研究人员显著延长了动物器官在人体内的存活时间 [12] - 一名美国患者接受的**69处**基因改造猪肾在体内工作近**9个月**,刷新工程化猪肾移植纪录 [12] - 在中国,一名女性移植的仅改造**6个**基因的猪肾也维持了几乎同样长的时间,这些成果远超此前维持纪录 [12]
【科技日报】念起物从,脑机接口拓展患者生活边界
科技日报· 2025-12-19 11:14
核心观点 - 中国脑机接口技术实现重大突破 成功使一位四肢瘫痪患者通过侵入式脑机接口 用意念操控电动轮椅和机器狗完成现实生活任务 标志着该领域研究从重建基础交互能力迈向拓展患者现实生活边界的新阶段 [1] 技术突破与进展 - 试验实现了从控制屏幕符号到操控可移动、可交互物理实体的跨越 控制对象延伸至电动轮椅和机器狗 [1] - 技术将电动轮椅与机器狗视为患者身体的延展和意志的触角 旨在满足患者具体的、多维的生活需求 [1] - 技术聚焦于以真实生活场景为牵引 以提升生命质量为核心 推动价值转化 [1] 应用意义与社会价值 - 使患者能够完成在小区遛弯、取回外卖等日常活动 这些举动对于长期卧床病人而言意味着尊严、自主性与社会参与感的回归 [1] - 技术不仅修复功能 更在于重新绘制患者生活地图 赋予他们探索世界、管理生活的全新可能 [1] 行业发展与政策环境 - 中国脑机接口领域发展路径日趋清晰 国家层面发布了《脑机接口研究伦理指引》 [2] - 多部门联合印发了《关于推动脑机接口产业创新发展的实施意见》 体现将前沿探索置于稳健伦理框架下并积极推动临床与工程转化结合的战略思路 [2] - 行业发展鼓励在柔性电极等“硬科技”上攻坚克难 同时强调应用落地 以解决患者痛点为归宿 [2] - “科研—临床—产业”的协同模式加速了从科学发现到现实福祉的转化进程 [2] 当前挑战与未来方向 - 侵入式脑机接口在长期安全、系统稳定、成本可及等方面依然面临挑战 [2] - 更精准解读神经信号、更自然人机交互方式是持续探索方向 [2]
《科学》杂志评出2025年度十大突破
科技日报· 2025-12-19 10:44
全球可再生能源发展 - 全球可再生能源以太阳能和风能为主快速增长,其新增发电量已覆盖2024年上半年全球新增用电,并在总量上超过化石能源 [2] - 中国是推动这一转型的关键力量,通过大规模发展太阳能电池板、风力发电机和锂电池储能系统,巩固了全球领先地位 [2] - 依托中国低成本制造,小型屋顶光伏系统在全球快速普及,为欧洲、南亚及“全球南方”的**数百万**家庭提供可靠、经济的能源保障 [2] 基因编辑与细胞疗法 - 美国研究团队成功为一名患有罕见遗传病的婴儿实施了定制化基因编辑治疗,这是基因疗法首次在人类患者中实现定制化临床应用 [3] - 研究人员发现神经元可通过隧道纳米管向癌细胞转移线粒体,从而增强癌细胞的能量代谢、干性及抗应激能力,促进癌症转移 [5] - 异种移植取得关键突破,一名美国患者接受的**69处**基因改造猪肾在体内工作近**9个月**,刷新工程化猪肾移植纪录 [11] 新药研发与疾病治疗 - 两种新型淋病药物吉泊汀和唑氟达星获美国FDA批准,成为**数十年来**首批针对该病的新药,疗效显著且可口服 [4] - 谷歌AI“联合科学家”系统快速发现治疗肝纤维化的新候选药物,并在**2天内**复现细菌DNA寄生扩散机制的研究成果 [9] 天文与基础物理发现 - 薇拉·C·鲁宾天文台在智利建成,将每**3天**扫描一次全天空,持续**10年**,有望大幅增加已知太阳系天体数量并研究暗物质与暗能量 [6] - 国际粒子物理学家团队公布了μ子磁异常的最终测量结果,精度大幅提升至**十亿分之127**,刷新了全球测量纪录 [10] 古人类学与考古发现 - 中国科学院与河北地质大学团队研究发现,在哈尔滨发现的距今至少**14.6万年**的古人类头骨属于丹尼索瓦人,破解了其长相之谜 [7] 农业科学突破 - 华中农业大学科研团队发现关键基因QT12可帮助水稻抵御夜间高温,将该等位基因导入商业品种“华占”后,在高温夜条件下产量提升**78%** [12] 人工智能与科研 - 大型语言模型在科研中展现能力,如Gemini LLM在国际数学奥林匹克竞赛中获得金牌,GPT-5在组合数论和图论中取得新进展 [8] - 微调后的Meta Llama LLM仅用**15次**实验就找出新化学反应的最佳条件,大幅节省时间和成本 [9]
六部门发文提升煤炭清洁高效利用水平
科技日报· 2025-12-19 10:37
政策发布与背景 - 国家六部门联合印发《煤炭清洁高效利用重点领域标杆水平和基准水平(2025年版)》,2022年版同时废止 [1] - 政策旨在推动煤炭清洁高效利用,过去几年已取得进展,煤炭占能源消费总量比重从2020年的56.7%降至2024年的53.2% [1] - “十五五”期间能源绿色低碳转型要求提高,因此对相关标杆和基准水平进行更新 [1] 政策核心要求与目标 - 政策要求新建项目和有条件的存量项目应提尽提清洁高效利用水平,力争达到标杆水平 [2] - 对清洁高效利用水平低于基准的存量项目,引导企业进行改造,加快减污降碳,并依法淘汰落后产能与工艺 [2] - 政策通过设定标杆水平和基准水平,旨在强化约束和引领作用 [1][2] 政策修订与更新内容 - 与2022年版相比,《水平2025版》拓展了适用范围,在原有9个重点领域基础上新增煤制天然气、煤制油2个新领域 [2] - 政策修订了多项指标水平,结合近3年国家标准和政策更新了燃煤发电、燃煤工业锅炉、煤制甲醇等领域的相关指标 [2] - 标杆水平对标国内外先进水平及最严格污染物排放要求,基准水平参考国家现行标准准入值或限定值科学确定 [1]
不利气象条件叠加污染高排放影响多地空气质量
科技日报· 2025-12-19 09:05
污染状况与地理范围 - 12月18日16时 北京市实时空气质量为中度污染 首要污染物为细颗粒物(PM2.5)[1] - 我国东部地区出现连片空气污染 京津冀及周边地区 长三角地区北部 湖北省大部地区出现PM2.5污染过程 部分地区达中至重度污染水平[1] - 12月18日 华北中南部 江淮西部 江汉 四川盆地等部分地区出现大雾 北京南部 河北中南部 河南南部 安徽中部 湖北东部等部分地区出现能见度低于500米的浓雾 局地不足200米[1] 污染成因分析 - 高湿大雾 贴地逆温等不利气象条件叠加污染高排放 导致污染物持续累积和转化 加重PM2.5污染[1] - 大气静稳 高湿状态不利于水汽和污染物扩散[2] - 京津冀及周边地区 长三角区域污染排放处于高位 局地燃煤污染贡献不容忽视[2] - 以京津冀及周边为例 区域火电供热行业开工率较采暖季前上升约20个百分点 钢铁 焦化 平板玻璃 炼油石化等行业活动水平维持高位 降雪后道路交通流量和工程机械开工时长快速恢复[2] - 此次PM2.5组分中硝酸盐占比普遍超过30% 表明钢铁 炼油石化等重点行业和柴油车 工程机械排放的氮氧化物及其二次转化是主因[2] - 湖北大部分地区空气污染成因包括区域传输 北方污染物随冷空气南下与本地积累污染物叠加[2] 应对措施与效果 - 京津冀及周边 长三角 长江中游地区共86个地级以上城市(新区)启动预警[2] - 北京于12月18日零时启动黄色预警 河南省安阳 新乡 湖北省鄂州 孝感 随州5个城市启动红色预警[2] - 采取差异化管控措施 对纳入应急减排清单的工业企业采取“一企一策”的停产 限产 限排 对高排放车辆限行 非道路移动机械限制使用[2] - 湖北省协同多部门实施精准应对 指导企业结合生产计划实施限产减排 12月16日 湖北省工业源氮氧化物排放量环比下降10.1%[3] - 至18日16时 13时为重度污染的鄂州 孝感 随州已降为中度污染[3] 行业活动与排放关联 - 火电供热行业活动水平持续增长 是污染排放高位的原因之一[2] - 钢铁 焦化 平板玻璃 炼油石化等大量不可中断工序行业活动水平维持高位[2] - 柴油车 工程机械排放的氮氧化物及其二次转化是PM2.5污染的主要原因[2] 未来趋势预测 - 据预测 京津冀及周边地区从20日起 自北向南空气质量逐步好转[3] - 长三角地区 长江中游地区将分别从20日 21日起 空气质量有所改善[3]
AI通过“观察学习”吸取价值观 为解决跨文化适应问题提供新思路
科技日报· 2025-12-19 08:34
研究核心观点 - 美国华盛顿大学研究首次表明,人工智能系统可以通过观察人类在特定文化中的行为,学习并内化相应的文化价值观,为解决AI跨文化适应问题提供了新思路 [1] 研究方法与过程 - 研究团队尝试让AI以“观察学习”的方式,从具体文化群体的行为中吸取价值观,而非被预先植入通用准则 [1] - 研究探索AI能否像儿童一样,通过观察周围人的行为,自然而然地习得所在文化的价值观 [1] - 团队招募了190名成年人参与实验,让他们与AI代理在一款改编自游戏《Overcooked》的协作任务中互动 [1] - 实验中,参与者可选择是否将自己获得的资源无偿赠送给明显处于劣势的机器人玩家,尽管这会影响自己的任务得分,结果显示有一组参与者整体表现出更多的利他行为 [1] 研究结果与发现 - AI代理通过“逆向强化学习”方法,从所观察群体的行为中推断其行为目标与内在价值观 [2] - 在后续测试中,这些代理成功地将习得的“利他倾向”推广到捐赠资金等新场景中 [2] - 基于表现出更多利他行为的人类组数据训练的AI,在捐赠任务中表现出更高的慷慨度 [2] - 论文合著者将AI的学习过程类比为儿童通过观察父母与他人的互动,潜移默化地学会分享、关怀等社会行为,指出价值观更多是“被捕捉”而非“被教授”的 [2] 研究意义与未来方向 - 团队认为,如何创建具有文化适应性、能理解他人视角的AI,是当前社会面临的重要课题 [2] - 随着输入数据的文化多样性和体量增加,这类方法有望帮助开发出更贴合特定文化背景的AI系统 [2] - 该研究目前仍处于概念验证阶段,未来还需在更多文化情境、价值冲突场景及复杂现实问题中进一步验证其可行性 [2]
《科学》杂志评出2025年度十大突破 中国引领全球可再生能源发展居榜首
科技日报· 2025-12-19 08:34
全球可再生能源发展 - 全球可再生能源以太阳能和风能为主快速增长,其新增发电量已覆盖上半年全球新增用电,并在总量上超过化石能源 [2] - 中国是推动这一转型的关键力量,通过大规模发展太阳能电池板、风力发电机和锂电池储能系统,巩固了全球领先地位 [2] - 依托中国低成本制造,小型屋顶光伏系统在全球快速普及,为欧洲、南亚及“全球南方”的数百万人家庭提供可靠、经济的能源保障 [2] 基因编辑与细胞疗法 - 美国研究团队成功为一名患有罕见遗传病的婴儿实施了定制化基因编辑治疗,这是基因疗法首次在人类患者中实现定制化临床应用 [3] - 研究人员发现神经元可通过隧道纳米管向癌细胞转移线粒体,增强其能量代谢、干性及抗应激能力,从而促进癌症转移,尤其在脑转移灶中富集 [5] - 借助基因工程改造的猪器官,研究人员显著延长了动物器官在人体内的存活时间,一名美国患者接受的69处基因改造猪肾在体内工作近9个月,刷新工程化猪肾移植纪录 [11] 新药研发与疾病治疗 - 两种新型淋病药物吉泊汀和唑氟达星在大规模临床试验中表现出色,获美国FDA批准,成为数十年来首批针对该病的新药,新药可口服且疗效显著 [4] - 谷歌AI“联合科学家”系统快速发现治疗肝纤维化的新候选药物,并在2天内复现细菌DNA寄生扩散机制的研究成果 [9] 天文与基础物理研究 - 薇拉·C·鲁宾天文台在智利建成,将每3天扫描一次全天空,持续10年,将大幅增加已知太阳系天体数量,有望发现假设中的第九行星,并研究暗物质与暗能量 [6] - 国际粒子物理学家团队公布了μ子磁异常的最终测量结果,精度大幅提升至十亿分之127,刷新了全球测量纪录,并凸显了格点量子色动力学方法的关键作用 [10] 人工智能与科研应用 - 大型语言模型在科学研究中展现出惊人能力,DeepMind的Gemini LLM在国际数学奥林匹克竞赛中获得金牌,OpenAI的GPT-5在组合数论和图论中取得新进展 [8] - 在化学领域,微调后的Meta Llama LLM仅用15次实验就找出新反应的最佳条件,大幅节省时间和成本 [8][9] 农业生物技术 - 中国华中农业大学科研团队发现关键基因QT12可帮助水稻抵御夜间高温带来的减产和品质下降,将该等位基因导入商业品种“华占”,在高温夜条件下产量提升78% [12] - 该基因可通过育种或基因编辑推广,未来或应用于其他粮食作物 [12] 古人类学研究 - 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与河北地质大学合作,对在哈尔滨发现、距今至少14.6万年的一块近乎完整古人类头骨展开研究,发现哈尔滨古人类是丹尼索瓦人 [7]